JPH0533742Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は渦流ポンプに関する。

［従来の技術］ 一般に渦流ポンプは、渦巻室の後方の羽根車室
に収容した羽根車を回転させることにより、この
羽根車の前方に開口した吸込口から液を吸い込
み、この渦巻室で渦流を発生させ、この渦流の遠
心力により渦巻室の半径方向外向きに延びる吐出
通路から液を送り出すようになつている。

この種の渦流ポンプにおいて、従来、第３図お
よび第４図に示すように、羽根車２０の先端２１
をケーシング２２に形成した羽根車室３１から渦
巻室３０に向かつて突出させることにより特性を
改善するようにしたものがある。（特開昭58−
210398号）。

すなわち、渦流ポンプの揚水原理を説明すれ
ば、ケーシング２２の吸込口２９より吸い込まれ
た揚水は羽根車２０の中央部内周より羽根車２０
の中に入り、羽根車２０により加速され、羽根車
２０外周の羽根車室３１の内壁面にあたり、渦巻
室３０の内面および羽根車２０が対面する他方の
内壁面２４に沿つて吸込口２９の近傍に達し、こ
れが吸込水と合流して羽根車２０の中央部内周部
へ吸い込まれ、これにより渦流を発生させる。こ
の渦流は羽根車２０前面の渦巻室３０内で全周に
亘りドーナツ状に作られ、羽根車２０の回転に伴
つて回転し、その遠心力によつて渦巻室３０内の
ドーナツ状の渦流の外周部から、径方向の外側に
延びる吐出流路２５に吐出されるものである。

このような渦巻ポンプの特徴は、羽根車２０の
前面と、これに対向する渦巻室３０の内壁面２４
との間隔L₂（第１図参照）を大きく確保し、この
間隔に相当する大きさの異物を通すことができる
ことであり、従来は、羽根車２０の前面と渦巻室
３０の上部内壁面２３とがほぼ同一高さ（面一）
になつているものが多かつた。

しかし最近は、前述した通り、羽根車２０の前
面２１を渦巻室３０の上部内壁面２３よりもある
程度（羽根車の羽根幅の1/3〜1/2程度）突出させ
た方が、ポンプ効率が良いことが解つてきた。こ
れは羽根車２０の渦巻室３０に向かつて突出する
部分で強い遠心力を発生し、渦巻室３０により一
層強力な渦流を発生させるためである。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の場合、ケーシング２２に
おける渦巻室３０の他方の内壁面２４と吐出流路
２５側の内底面２６とがほぼ同一平面となるよう
に形成されていたため、特に少流量高圧運転時等
には吐出流の一部が矢印２７で示すように逆流し
易く、充分な揚程を得難いという不具合があつ
た。

すなわち、渦巻室３０で発生した渦流２８はそ
の遠心力等によつて吐出流路２５に向けて吐出さ
れるが、吐出流路２５の内底面２６が渦巻室３０
の内壁面２４とほぼ同一平面上にあると、吐出流
路２５の断面積が比較的大きいので管壁に近い部
分で滞留などが生じ易く、これが吐出流と反対向
きの逆流になり易い。

吐出流路２５側から逆向きに流れようとする逆
流２７は、渦巻室３０内で発生している渦流２８
の下部の領域に入り込もうとし、この渦流２８の
下部では渦の向きが内側（吸込口側）に向かつて
おり、よつて上記逆流２７はこの内向きの流れと
同方向になり、渦流２８の下部の流れにより逆流
２７が引き込まれるようになる。つまり、渦巻室
３０の渦流２８の下部が、吐出流路２５の内底面
２６の逆流２７を誘発するようになり、吸込口２
９の方に流動し易くなる。

上記逆流２７は渦流（羽根車）の回転方向で見
ると、第４図のように、吐出量が少なくて圧力の
低くなる渦巻室３０におけるボリユートの巻始め
部分に多く発生する。

このような逆流２７は、吐出流の一部を渦巻室
に戻すことになるので、ポンプ効率の低下を招
き、充分な揚程を得難くなる不具合がある。

本考案はこのような事情にもとづきなされたも
ので、吐出流が渦巻室に向かう逆流を極力少なく
し、揚水性能の向上を可能とした渦流ポンプを提
供することを目的する。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するため、羽根車の先
端に対向する渦巻室の他方の内壁面とこの内壁面
に隣接する吐出流路底面との間に、吐出流路の底
面が渦巻室の一方の内底面に向けて近づくように
段差を形成したことを特徴とする。

［作用］ 本考案は、渦巻室の他方の内壁面とこの内壁面
に隣接する吐出流路底面との間に段差を形成した
から、吐出流路の底面に沿つて流れる逆流は、渦
巻室に発生している渦巻ｂの下向きの流れ領域に
衝突するようになる。よつて、渦流ｂの下向き流
れが障壁となり、逆流２７をこの障壁で阻止する
ようになり、従来のように内向き流れにより逆流
２７を吸引して誘発することが防止されるから、
逆流を少なくすることができる。

したがつて、少流量高圧運転時においても吐出
流の一部が逆流するようなことが少なくなり、充
分な揚程が得られる。

［考案の実施例］ 以下、本考案の図示の一実施例について説明す
る。

第１図において主軸１に取着された羽根車２
は、ケーシング４に形成した羽根車室１３に収容
されており、この羽根車２の先端３はケーシング
４内に形成した渦巻室１２に向かつて、この渦巻
室１２の一方の内壁面５よりも所定寸法₁だけ
突出しており、この羽根車２の突出先端３は、渦
巻室１２の他方の内壁面６に対し距離L₁を隔て
て対向している。

また、ケーシング４には渦巻室１２に連通し
て、他方の内壁面６の中央に開口した吸込口７を
有するとともに、渦巻室１２の径方向外向きに延
びる吐出流路９が形成されており、吐出流路９は
吐出口８に通じている。このような一般的構成は
上記従来例におけると同等であつてよい。

本実施例においては、ケーシング４に、上記吐
出流路９の内底面１０が、渦巻室１２の上記他方
の内壁面６よりも寸法₂だけ上記渦巻室１２の
一方の内壁面５に近づくように段差１１を形成し
ている。この段差１１は傾斜しており、この寸法
₂は、上記羽根車２の先端３が渦巻室１２に向
かつて突出する寸法₁とほぼ相等しく（₁≒
_２）なるように形成することが望ましい。

上記のような構成によれば、吐出流路９の内底
面１０を渦巻室１２の一方の内壁面５に近づけた
から、この吐出流路９の内底面１０と上記一方の
内壁面５との間隔L₂が小さくなり、流路面積が
小さくなつて吐出流が絞られるから、少流量高圧
運転時においても逆流成分ａを生じ難くなる。

しかも、吐出流路９の内底面１０は段差１１に
より渦巻室１２の他方の内壁面６よりも高くなつ
ているから、吐出流路９の内底面１０から逆流ａ
が生じようとしても、この逆流ａは渦巻室１２で
発生している渦流の下向き成分の領域に衝突し、
この下向き成分が障壁となつて逆流ａを止めるよ
うになるとともに、渦流の接線方向に沿う外側下
向きの流れｃの影響も受けるから、逆流ａを減少
させることができる。

これに対し、従来の逆流は渦巻室１２で発生し
ている渦流の内向き成分に合流するから、この渦
流の内向き成分により逆流が助長され、逆流を誘
発させる流れであるから、逆流が大きくなる。

本実施例の場合、逆流ａが逆流を誘発する流れ
に合流しない分、逆流が少なくなり、逆流の発生
を効果的に抑制ないし防止することができる。

また、₁≒₂（したがつて、L₁≒L₂）となる
ように形成することにより流路抵抗の減少を図る
ことができる。

［考案の効果］ 以上説明した通り本考案によれば、段差を設け
たことにより、逆流の発生を効果的に抑止するこ
とができ、揚程性能が向上し、少流量高圧運転時
においても充分な揚程が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す部分断面図、
第２図は第１図中−の断面図、第３図は従来
例を示す部分断面図、第４図は第３図中−の
断面図である。 ２……羽根車、３……先端、４……ケーシン
グ、５……渦巻室の一方の内壁面、６……渦巻室
の他方の内壁面、９……吐出流路、１０……吐出
流路の内底面、１１……段差、１２……渦巻室、
１３……羽根車室、₁……所定寸法、₂……段
差の高さ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 先端がケーシングに形成した渦巻室の一方の
   内壁面よりも所定寸法だけ渦巻室に向かつて突
   出する羽根車を備えた渦流ポンプにおいて、 上記羽根車の先端に対向する上記渦巻室の他
   方の内壁面とこの内壁面に隣接する吐出流路底
   面との間に、吐出流路側の底面が上記一方の内
   底面に向けて近づくように段差を形成したこと
   を特徴とする渦流ポンプ。 (2) 上記段差は、上記羽根車が渦巻室に向かつて
   突出する寸法と等しく形成されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   渦流ポンプ。